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J-GLOBAL ID：201202268339596220   整理番号：12A1776523

MOSデバイスの閾値電圧変動性に対する仕事関数変動性の影響の理論と実験

Theory and Experiments of the Impact of Work-Function Variability on Threshold Voltage Variability in MOS Devices

著者 (10件)： ZHANG Xiao (Leland Stanford Junior Univ., CA, USA) ,  MITARD Jerome (IMEC, Leuven, BEL) ,  RAGNARSSON Lars-Ake (IMEC, Leuven, BEL) ,  HOFFMANN Tomas (IMEC, Leuven, BEL) ,  DEAL Michael (Leland Stanford Junior Univ., CA, USA) ,  GRUBBS Melody E. (Leland Stanford Junior Univ., CA, USA) ,  LI Jing (IBM T.J. Watson Res. Center, NY, USA) ,  MAGYARI-KOPE Blanka (Leland Stanford Junior Univ., CA, USA) ,  CLEMENS Bruce M. (Leland Stanford Junior Univ., CA, USA) ,  NISHI Yoshio (Leland Stanford Junior Univ., CA, USA)
資料名： IEEE Transactions on Electron Devices  (IEEE Transactions on Electron Devices)
巻： 59  号： 11  ページ： 3124-3126  発行年： 2012年11月 
JST資料番号： C0222A  ISSN： 0018-9383  CODEN： IETDAI  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 実効仕事関数はメタルのグレイン配向とキャッピング層で決定されるので,仕事関数のばらつきは多結晶メタル膜のグレイン配向かキャッピング層仕事関数のばらつきで決定される。多結晶メタルゲートグレイン配向の違いに基づいた仕事関数変動(WFV)モデルを提案し,デバイスと回路に対するWFVの影響を調べた。モデルは,22nm技術ノード以降ではWFVがランダムドーパント揺らぎを超え,SRAMの故障確率を大きく増加させる主要要素になることを予測している。この予測を実験と解析で検証した。実験はTiNゲートのゲートファーストnMOSFETをLaキャップの有無で製作して検証した。この結果はモデルベースの変動シミュレーションと良く一致している。この結果は,閾値電圧ばらつき減少がWFVを無視できるアモルファスメタルゲートで達成可能なことを示している。

シソーラス用語： ゲート【半導体】 ,  *MOSFET ,  可変性 ,  *仕事関数 ,  非晶質金属 ,  電圧 ,  結晶方位
準シソーラス用語： アモルファスメタル ,  メタルゲート ,  結晶配向 ,  変動性 ,  *閾値電圧

分類 (1件)： トランジスタ  (NC03070N)

タイトルに関連する用語 (6件)： MOSデバイス ,  閾値電圧 ,  仕事関数 ,  変動性 ,  理論 ,  実験